2026年高考化学二轮复习清单16化学平衡的计算知识方法能力清单教师版

清单16化学平衡的计算内容导览内容导览|知识·方法·能力清单第一部分命题解码洞察命题意图，明确攻坚方向第二部分方法建模构建思维框架，提炼通用解法流程建模技法清单技法01速率方程与速率常数技法02平衡常数及应用第三部分思维引路示范思考过程，贯通方法应用母题精讲思维解析变式应用类型01利用“三段式”计算类型02利用“原子守恒法”计算第四部分分级实战分级强化训练，实现能力跃迁化学平衡的计算以非选择题考查为主，重点结合图像中的曲线变化规律考查温度、压强（物种分压变化）、投料比、催化剂对化学平衡即转化率（或产率）的影响，结合数据考查平衡常数、转化率的计算，目的是考查考生提取信息并分析和解决问题的能力。考查计算时，侧重有惰性气体参与或多反应体系的复杂计算，创新考查压强平衡常数和物质的量分数等，以新信息的形式呈现。化学平衡的计算以非选择题考查为主，重点结合图像中的曲线变化规律考查温度、压强（物种分压变化）、投料比、催化剂对化学平衡即转化率（或产率）的影响，结合数据考查平衡常数、转化率的计算，目的是考查考生提取信息并分析和解决问题的能力。考查计算时，侧重有惰性气体参与或多反应体系的复杂计算，创新考查压强平衡常数和物质的量分数等，以新信息的形式呈现。流程建模模型1“三段式”计算模型第一步书写方程式第二步标记价始、转、平mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)起始量/molab00转化量/molmxnxpxqx平衡量/mola-mxb-nxpxqx第三步找关系计算①n总(平)=(a-mx+b-nx+px+qx)mol②平衡浓度c平(A)=eq\f(a-mx,V)mol·L-1③平衡分压p平(A)=eq\f((a-mx),n总(平))p0kPa④平衡转化率α平(A)=eq\f(mx,a)×100%⑤平衡体积分数ψ(A)=eq\f((a-mx),n总(平))×100%⑥eq\f((p平),p始))=eq\f(n总(平),n总(始))（恒温恒容）⑦Kc=eq\f(cp(C)·cq(D),cm(A)·cn(B))用平衡分压代替平衡浓度可以得到Kp=eq\f(pp(C)·pq(D),pm(A)·pn(B))模型2“原子守恒法”计算模型第一步确定元素的总的物质的量①确定反应体系中有哪些元素；②根据已知反应物分别计算出体系中各元素原子总的物质的量。第二步列守恒、巧计算①确定平衡体系中各物质的物质的量；②列出不同种类原子的原子守恒关系式，解方程组，求出未知量。第三步找关系计算代入公式求转化率、平衡常数等。技法清单技法01速率方程与速率常数1．速率方程与速率常数(1)速率方程：对于基元反应：aA(g)＋bB(g)gG(g)＋hH(g)，则v正＝k正ca(A)·cb(B)(其中k正为正反应的速率常数)，v逆＝k逆cg(G)·ch(H)(其中k逆为逆反应的速率常数)。如：2NO2(g)2NO(g)＋O2(g)v逆＝k逆·c2(NO)·c(O2)(2)速率常数(k)影响因素速率常数k表示单位浓度下的化学反应速率，与浓度无关，但受温度、催化剂、固体表面积等因素的影响，通常反应速率常数越大，反应进行得越快。不同反应有不同的速率常数。2．速率常数与平衡常数的关系对于基元反应aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)，v正＝k正·ca(A)·cb(B)，v逆＝k逆·cc(C)·cd(D)，平衡常数K＝eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)＝eq\f(k正·v逆,k逆·v正)，反应达到平衡时，v正＝v逆，故K＝eq\f(k正,k逆)。技法02平衡常数及应用1．高考常考的4种化学平衡常数以aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)为例(1)浓度平衡常数(Kc)：Kc＝eq\f(ccC·cdD,caA·cbB)。(2)压强平衡常数(Kp)：Kp＝eq\f(pcC·pdD,paA·pbB)。eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(分压pi＝p总×xi＝p总×\f(ni,n总)))(3)物质的量分数平衡常数(Kx)：Kx＝eq\f(xcC·xdD,xaA·xbB)。(4)标准平衡常数(Kθ)对于反应dD(g)＋eE(g)gG(g)＋hH(g)，Kθ＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pG,pθ)))g·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pH,pθ)))h,\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pD,pθ)))d·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(pE,pθ)))e)，其中pθ＝100kPa，pG、pH、pD、pE为各组分的平衡分压。2．平衡常数的应用(1)判断、比较可逆反应进行的程度一般来说，一定温度下的一个具体的可逆反应：K值正反应进行的程度平衡时生成物浓度平衡时反应物浓度反应物转化率越大越大越大越小越高越小越小越小越大越低(2)判断正在进行的可逆反应的方向以及反应是否达到平衡Qc=K体系处于平衡状态，v正=v逆Qc<K反应正向进行，v正>v逆Qc<K反应逆向进行，v正<v逆(3)判断可逆反应的反应热升高温度，K值增大—→正反应为吸热反应；K值减小—→正反应为放热反应降低温度，K值增大—→正反应为放热反应；K值减小—→正反应为吸热反应类型01利用“三段式”计算母题精讲1．（2025·河北卷）(2)煤化工路线中，利用合成气直接合成乙二醇，原子利用率可达100%，具有广阔的发展前景。反应如下：。按化学计量比进料，固定平衡转化率，探究温度与压强的关系。分别为0.4、0.5和0.6时，温度与压强的关系如图：③已知：反应，，x为组分的物质的量分数。M、N两点对应的体系，(填“>”“<”或“=”)，D点对应体系的的值为。④已知：反应，，p为组分的分压。调整进料比为，系统压强维持，使，此时(用含有m和的代数式表示)。思维解析【答案】=12③M、N的进料相同，平衡转化率相等，平衡时各组分物质的量分数分别相等，则=Kx的计算：【第一步书写方程式】【第二步标记始、转、平】D点对应的平衡转化率为0.5，根据题中信息，该反应按化学计量比进料，设起始加入2molCO和3molH2，列三段式：【第三步找关系计算】平衡时，总的物质的量为3mol。、、的物质的量分数分别为，④Kp的计算【第一步书写方程式】【第二步标记始、转、平】设起始加入mmolCO和3molH2，此时，列三段式：【第三步找关系计算】平衡时，气体总的物质的量为mmol，、、平衡分压分别，。变式应用1．（2025·云南卷）我国科学家研发出一种乙醇(沸点78.5℃)绿色制氢新途径，并实现高附加值乙酸(沸点118℃)的生产，主要反应为：Ⅰ．

Ⅱ．

(3)恒压100kPa下，向密闭容器中按投料，产氢速率和产物的选择性随温度变化关系如图1。[比如：乙酸选择性]③270℃时，若该密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则，平衡常数(列出计算式即可；用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。【答案】(3)36:5【详解】设投料n(H2O)=9mol，n(乙醇)=1mol，密闭容器中只发生反应Ⅰ、Ⅱ，平衡时乙醇的转化率为90%，乙酸的选择性为80%，则平衡时生成的乙酸的物质的量=90%×80%×1=0.72mol，n平(乙醇)=1mol×10%=0.1mol，恒温恒压下，压强比=物质的量之比，故0.72：0.1=36：5；列三段式则平衡时乙醇、H2O(g)、氢气、乙酸、乙醛的物质的量分别为0.1mol、8.28mol、1.62mol、0.72mol、0.18mol，气体总物质的量为0.1mol+8.28mol+1.62mol+0.72mol+0.18mol=10.9mol，则kPa。2．（2025·河南卷）的热分解与催化的重整结合，可生产高纯度合成气，实现碳资源的二次利用。主要反应如下：反应Ⅰ：反应Ⅱ：反应Ⅲ：(6)一定温度、下，向体系中加入和，假设此条件下其他副反应可忽略，恒压反应至平衡时，体系中转化率为，转化率为，物质的量为，反应Ⅲ的平衡常数(保留小数点后一位)，此时原位利用率为。已知：原位利用率【答案】(6)1.270%【详解】（6）一定温度、下，向体系中加入和，恒压反应至平衡时，体系中转化率为，反应Ⅰ：平衡时生成，转化率为，物质的量为，则气体总物质的量n总=(1.3+0.1+0.1+1.1+0.4)mol=3mol，反应Ⅲ的平衡常数，平衡时，原位利用率为，故答案为：1.2；70%。类型02利用“原子守恒法”计算母题精讲2．（2025·广东卷）(3)以为原料可制备。将5.0molTiCl4与10.0molTi放入容积为的恒容密闭容器中，反应体系存在下列过程。编号过程(a)(b)(c)(d)②不同温度下，平衡时反应体系的组成如图。曲线Ⅰ对应的物质为。③温度下，，反应(c)的平衡常数(列出算式，无须化简)。(4)钛基催化剂可以催化储氢物质肼的分解反应：(e)(f)为研究某钛基催化剂对上述反应的影响，以肼的水溶液为原料(含的物质的量为)，进行实验，得到、随时间t变化的曲线如图。其中，为与的物质的量之和；为剩余的物质的量。设为0~t时间段内反应(e)消耗的物质的量，该时间段内，本体系中催化剂的选择性用表示。①内，的转化率为(用含的代数式表示)。②内，催化剂的选择性为(用含与的代数式表示，写出推导过程)。思维解析【答案】(3)0.5(4)(3)【第三步找关系计算】温度下，，，，根据Ti元素守恒，可推出（10+5-6-8.5）mol=0.5mol，则，，反应(c)的平衡常数=。(4)变式应用1．（2025·湖南卷）(3)在反应器中，发生如下反应：反应i：反应ii：(4)一定温度下，和(体积比为)按一定流速进入装有催化剂的恒容反应器(入口压强为)发生反应i和ii．有存在时，反应ii的反应进程如图1所示。随着x的增加，的转化率和产物的选择性(选择性)如图2所示。①根据图1，写出生成的决速步反应式；的选择性大于的原因是。②结合图2，当时，混合气体以较低的流速经过恒容反应器时，反应近似达到平衡，随着x的增大，的转化率减小的原因是；当时，该温度下反应ii的(保留两位小数)。【答案】(4)①由生成时，活化能较大，反应速率慢②随着x的增大，CO的分压增大，对于反应i和反应ii相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小0.16【详解】（4）①总反应的反应速率由慢反应决定，故决速步是反应最慢的步骤，由图可知，TSⅡ的垒能最大，该步骤是决速步骤，反应式为；由图可知，由生成时，活化能较大，反应速率慢，所以的选择性大于；②当x≥2时，由题意可知，该过程近似认为是平衡状态，则增大CO的分压，相当于减压，反应i和反应ii平衡均逆向移动，所以的转化率减小；当x=2时，的转化率为90%，的选择性为80%，设初始投料：CO：2mol、C2H4：2mol、H2：1mol，则、、、，气体总物质的量为(2+0.72+0.18+0.2+0.28)mol=3.38mol，此时压强为，、、，反应ii的Kp=。2．（2025·山东卷）利用循环再生可将燃煤尾气中的转化生产单质硫，涉及的主要反应如下：Ⅰ．Ⅱ．Ⅲ．恒容条件下，按和投料反应。平衡体系中，各气态物种的随温度的变化关系如图所示，n为气态物种物质的量的值。已知：图示温度范围内反应Ⅱ平衡常数基本不变。(2)乙线所示物种为(填化学式)。反应Ⅲ的焓变0(填“>”“<”或“=”)。(3)温度下，体系达平衡时，乙线、丙线所示物种的物质的量相等，若丁线所示物种为，则为(用含a的代数式表示)；此时，与物质的量的差值(用含a的最简代数式表示)。(4)温度下，体系达平衡后，压缩容器体积产率增大。与压缩前相比，重新达平衡时，与物质的量之比(填“增大”“减小”或“不变”)，物质的量(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(2)H2O＜(3)0.45+0.5a150a(4)增大减小【详解】（2）由于图示范围内反应Ⅱ的平衡常数始终为K=108，根据方程式结合平衡常数表达式可知始终成立，因此根据图像可知乙表示的物种是H2O，丁表示的是H2，升高温度S2减小，H2O、H2均增大，所以丙表示表示SO2，甲表示H2S，因此反应Ⅲ的正反应是放热热反应，即ΔH＜0；（3）T1平衡时H2是amol，根据可知H2O和SO2的物质的量均为100amol，根据H元素守恒可知H2S为0.1－101a，设平衡时CaS和S2的物质的量分别为xmol和ymol，根据Ca元素守恒可知CaSO4是1－x，根据O元素守恒可知2=100a+200a+4－4x，解得x=75a+0.5，根据S元素守恒可知2=0.1－101a+100a+1+2y，解得y=0.45+0.5a，所以此时CaS和CaSO4的物质的量的差值为2x－1=150a。（4）压缩容器容积，压强增大，反应平衡正向进行，S2的产率增大，氢气的物质的量减小，由于始终不变，H2O的物质的量减小；温度不变反应的平衡常数不变，所以SO2增大，由于反应Ⅲ的平衡常数可表示为，始终不变，所以增大。巩固提升1．（2025·陕西、山西、青海、宁夏卷）/循环在捕获及转化等方面具有重要应用。科研人员设计了利用与反应生成的路线，主要反应如下：I．

II．

III．

(4)下，在密闭容器中和各发生反应。反应物(、)的平衡转化率和生成物(、)的选择性随温度变化关系如下图(反应III在以下不考虑)。注：含碳生成物选择性②点M温度下，反应Ⅱ的(列出计算式即可)。③在下达到平衡时，。【答案】(4)0.2反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气【详解】（4）②点M温度下，从图中看出碳酸镁的转化率为49%，则剩余的碳酸镁为0.51mol，根据碳原子守恒，甲烷和二氧化碳中碳原子的物质的量之和为0.49mol，又因为此时二氧化碳的选择性和甲烷的选择性相等，则二氧化碳和甲烷的物质的量为0.245mol，根据氧原子守恒得出水的物质的量为0.49mol，根据氢原子守恒得出氢气的物质的量为0.02mol，总的物质的量为0.02+0.245+0.245+0.49=1mol，，，，则反应Ⅱ的，故答案为：；③在下达到平衡时，碳酸镁完全转化，二氧化碳的选择性为70%，甲烷的选择性为10%，则生成的二氧化碳为0.7mol，生成的甲烷为0.1mol，根据碳原子守恒得出1-0.7-0.1mol=0.2mol；因为反应Ⅱ是放热的，反应Ⅲ是吸热的。在，随温度升高，反应Ⅱ逆向移动，反应Ⅲ正向移动，由于反应Ⅱ生成的氢气多于反应Ⅲ消耗的氢气，导致平衡转化率下降，故答案为：0.2。2．（2025·重庆卷）(3)利用驰豫法可研究快速反应的速率常数(k，在一定温度下为常数)。其原理是通过微扰(如瞬时升温)使化学平衡发生偏离，观测体系微扰后从不平衡态趋向新平衡态所需的驰豫时间()，从而获得k的信息。对于H2OH++OH-，若将纯水瞬时升温到25℃，测得。已知：25℃时，，，，(为的平衡浓度)。①25℃时，H2OH++OH-的平衡常数(保留2位有效数字)。③25℃时，计算得为。【答案】(3)【详解】①对于反应，平衡常数K的定义为：K=，在25℃的纯水中，水的离子积常数为Kw=，而且平衡时，已知，带入公式：K=，保留两位小数K，故答案为：；③驰豫时间公式为，其中，，带入得：，在平衡时，，可推出，带入已知值：，即，将k1带入驰豫时间公式为：，整理可得，，计算括号内：，，由于，可忽略不计，所以，得出，故答案为：。3．（2025·甘肃卷）乙炔加氢是除去乙烯中少量乙炔杂质，得到高纯度乙烯的重要方法。该过程包括以下两个主要反应：反应1：

(3)对于反应1，反应速率与浓度的关系可用方程式表示(k为常数)。时，保持其他条件不变，测定了不同浓度时的反应速率(如下表)。当时，。实验组一二【答案】(3)9.2×10-3【详解】（3）将数据代入方程，②÷①得到，则，时，，；4．（2025·安徽卷）Ⅱ．甲烷和二氧化碳重整是制取合成气(和)的重要方法，主要反应有：③④⑤(5)恒温恒压密闭容器中，投入不同物质的量之比的//混合气，投料组成与和的平衡转化率之间的关系如下图。i．投料组成中含量下降，平衡体系中的值将(填“增大”“减小”或“不变”)。ii．若平衡时的分压为，根据a、b两点计算反应⑤的平衡常数(用含p的代数式表示，是用分压代替浓度计算的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)。【答案】(5)增大0.675p2【详解】（5）如图可知，恒压时，随着Ar含量上升(图像从右到左)，反应物的分压减小，相当于减压，平衡正向移动，压强不影响反应④平衡移动；则随着Ar含量下降，反应③和⑤平衡逆向移动，但甲烷的转化率下降的更快，而反应①甲烷二氧化碳转化率相同，说明反应⑤逆移程度稍小，但CO减小的少，则n(CO):n(H2)增大；设初始投料：、、，平衡时，甲烷转化率为20%，二氧化碳的转化率为30%，则平衡时：；；根据碳元素守恒：；根据氧元素守恒：；根据氢元素守恒：；平衡时，气体总物质的量为，Ar的分压为，则总压为，、、、，反应⑤的平衡常数。5．（2024·全国甲卷）（2）与反应生成，部分会进一步溴化。将和。通入密闭容器，平衡时，、与温度的关系见下图(假设反应后的含碳物质只有、和)。(i)图中的曲线是(填“a”或“b”)。(ii)时，的转化，。(iii)时，反应的平衡常数。【答案】（2）a80%7.810.92【解析】（2）(i)根据方程式①，升高温度，反应向吸热反应方向移动，升高温度，平衡逆向移动，CH4(g)的含量增多，CH3Br(g)的含量减少，故CH3Br的曲线为a；(ii)560℃时反应达平衡，剩余的CH4(g)的物质的量为1.6mmol，其转化率α=×100%=80%；若只发生一步反应，则生成6.4mmolCH3Br，但此时剩余CH3Br的物质的量为5.0mmol，说明还有1.4mmolCH3Br发生反应生成CH2Br2，则此时生成的HBr的物质的量n=6.4+1.4=7.8mmol；(iii)平衡时，反应中各组分的物质的量分别为n(CH3Br)=5.0mmol、n(Br2)=0.2mmol、n(CH2Br2)=1.4mmol、n(HBr)=7.8mmol，故该反应的平衡常数K===10.92。6．（2024·新课标卷）（3）在总压分别为0.10、0.50、1.0、2.0MPa下，Ni(s)和CO(g)反应达平衡时，体积分数x与温度的关系如图乙所示。反应的ΔH0(填“大于”或“小于”)。从热力学角度考虑，有利于的生成(写出两点)。、100℃时CO的平衡转化率α=，该温度下平衡常数。【答案】（3）小于降低温度、增大压强97.3%9000【解析】（3）随着温度升高，平衡时的体积分数减小，说明温度升高平衡逆移，因此该反应的；该反应的正反应是气体总分子数减小的放热反应，因此降低温度和增大压强均有利于的生成；由上述分析知，温度相同时，增大压强平衡正向移动，对应的平衡体系中的体积分数增大，则压强：，即对应的压强是1.0MPa．由题图乙可知，、100℃条件下达到平衡时，CO和的物质的量分数分别为0.1、0.9，设初始投入的CO为4mol，反应生成的为xmol，可得三段式：反应后总物质的量为（4-3x）mol，根据阿伏加德罗定律，其他条件相同时，气体的体积分数即为其物质的量分数，因此有，解得，因此达到平衡时，CO的平衡转化率；气体的分压=总压强×该气体的物质的量分数，则该温度下的压强平衡常数。7．（2024·山东卷）（2）压力p下，体系达平衡后，图示温度范围内已完全反应，在温度时完全分解。气相中，和摩尔分数随温度的变化关系如图所示，则a线对应物种为(填化学式)。当温度高于时，随温度升高c线对应物种摩尔分数逐渐降低的原因是。（3）压力p下、温度为时，图示三种气体的摩尔分数分别为0.50，0.15，0.05，则反应的平衡常数；此时气体总物质的量为，则的物质的量为；若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，分压将(填“增大”“减小”或“不变”)，将(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】（2）当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，温度升高，反应Ⅱ逆向移动，所以的摩尔分数减小。（3）0.5不变不变【解析】（2）图示温度范围内已完全反应，则反应Ⅰ已经进行完全，反应Ⅱ和Ⅲ均为放热反应，从开始到T1，温度不断升高，反应Ⅱ和Ⅲ逆向移动，依据反应Ⅱ，量减小，摩尔分数减小，量升高，摩尔分数，且二者摩尔分数变化斜率相同，所以a曲线代表的摩尔分数的变化，则c曲线代表的摩尔分数随温度的变化，开始到T1，的摩尔分数升高，说明在这段温度范围内，反应Ⅲ占主导，当温度高于T1，已完全分解，只发生反应Ⅱ，所以的摩尔分数减小。（3）①压力p下、温度为时，、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则H2O(g)的摩尔分数为：，则反应的平衡常数；②设起始状态1molC(s)，xmolH2O(g)，反应Ⅰ进行完全。则依据三段式：根据平衡时、、和摩尔分数分别为0.50、0.15、0.05，则有、、，解出，，则，而由于平衡时n(总)=4mol，则y=4，y=，则n(CaCO3)===0.5。③若向平衡体系中通入少量，重新达平衡后，反应的Kp=，温度不变，Kp不变，则分压不变；体系中增加了，若反应Ⅱ逆向移动，在CO2分压不变的前提下，CO、H2O的分压增大，H2分压减小，则反应Ⅱ的Kp将会发生变化，与事实不符，所以为了保证Ⅱ的Kp也不变，最终所有物质的分压均不变，即不变。8．（2024·湖北卷）用和焦炭为原料，经反应I、Ⅱ得到，再制备乙炔是我国科研人员提出的绿色环保新路线。反应I：反应Ⅱ：①反应在的。②保持不变，假定恒容容器中只发生反应I，达到平衡时，若将容器体积压缩到原来的，重新建立平衡后。【答案】（2）1016105105【解析】（2）①反应I+反应Ⅱ得BaCO3(s)+4C(s)BaC2(s)+3CO(g)，所以其平衡常数K=KI×KⅡ=，由图1可知，1585K时KI=102.5，KⅡ=10-1.5，即=102.5×10-1.5=10，所以p3CO=10×(105pa)3=1016pa3，则Kp=p3CO=1016pa3；②由图1可知，1320K时反应I的KI=100=1，即KI==1，所以p2CO=(105pa)2，即pCO=105pa；③若将容器体积压缩到原来的，由于温度不变、平衡常数不变，重新建立平衡后pCO应不变，即pCO=105pa。9．（2024·黑吉辽卷）为实现氯资源循环利用，工业上采用催化氧化法处理废气：。将和分别以不同起始流速通入反应器中，在和下反应，通过检测流出气成分绘制转化率(α)曲线，如下图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。（5）设N点的转化率为平衡转化率，则该温度下反应的平衡常数(用平衡物质的量分数代替平衡浓度计算)【答案】（5）6【解析】（5）由图像可知，N点HCl的平衡转化率为80%，设起始n(HCl)=n(O2)=4mol，可列出三段式则。10．（2025·福建莆田·二模）钨(W)及其化合物在工业生产和生活中有广泛的应用。卤素灯泡的工作原理为

。向两个起始温度均为T℃、体积为1L的密闭容器中，均加入足量的钨、nmol的氧气和nmol的碘蒸气，分别在绝热恒容、恒温恒容条件下发生上述反应，测得两反应体系的压强变化与时间的关系如下图所示。(1)图中曲线甲代表(填“绝热恒容”或“恒温恒容”)条件。(4)比较c、d两点的化学平衡常数：KcKd(填“>”“<”或“=”，下同)；I2的转化率：。(5)恒温恒容条件下，该反应0~t1min氧气的平均反应速率为(用含p0、t1的代数式表示)。d点的压强平衡常数Kp=(用含p0的代数式表示)。【答案】(1)绝热恒容(4)<<(5)【详解】（1）该反应正向气体分子数减小，为放热反应，曲线甲刚开始压强增大，说明容器内温度升高，为绝热恒容条件；（4）曲线甲代表绝热恒容条件，曲线乙代表恒温恒容条件，反应放热，c点温度高于d点，Kc<Kd；升高温度，平衡逆向移动，I2的转化率：<；（5）恒温恒容条件下，初始nmol的氧气和nmol的碘蒸气，氧气、碘蒸气的分压分别为0.5p0、0.5p0，列三段式：，可得p0-x=0.52p0，x=0.48p0，反应0~t1min氧气的平均反应速率为；平衡时氧气、碘蒸气、的分压分别为0.02p0、0.02p0、0.48p0，d点的压强平衡常数Kp==；冲刺突破11．（2025·山西晋中·二模）我国向国际社会承诺2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。加氢可以合成甲醇：i．。(4)利用二氧化碳制备甲醇的过程中还会发生反应ii：（忽略其他副反应）。在下，将和充入某密闭容器中，在催化剂作用下发生反应i和ii。平衡时和的选择性随温度的变化如图所示。250℃时，平衡体系中有，则的平衡转化率=，反应i的（是以组分体积分数代替物质的量浓度表示的平衡常数）。【答案】(4)80%800【详解】250℃时，和的选择性相等，则平衡体系中有，2mol，根据两个反应的化学计量数可知的转化量为2mol+2mol=4mol，故平衡转化率为。根据两个反应的化学计量数可知，平衡时，，，，混合气体总物质的量为1mol+1mol+2mol+2mol+4mol=10mol，故反应i的。12．（2025·湖北武汉·二模）苯乙烯作为一种重要的基础有机化工原料，广泛用于合成塑料和橡胶。工业常采用乙苯脱氢的方法制备苯乙烯，其原理如下：

，(4)一种提高乙苯转化率的催化剂-钯膜（只允许透过）反应器，其工作原理如图所示。②和条件下，一定量的乙苯通入无钯膜反应器，若乙苯的平衡转化率为，该反应的压强平衡常数；在相同条件下，若换成上图“钯膜反应器”，乙苯的平衡转化率提高到50%，则出口a和b的氢气质量比为。【答案】【详解】设乙苯起始物质的量为1mol，通入无钯膜反应器转化率为40%，则平衡时n(乙苯)=0.6mol，n(苯乙烯)=0.4mol，n(H2)=0.4mol，总物质的量为1.4mol。分压，，。压强平衡常数：；相同条件下，若换成“钯膜反应器”，反应的平衡常数相同，设乙苯起始物质的量为1mol，苯的平衡转化率提高到50%，平衡时b出口逸出xmolH2，列三段式：，故压强平衡常数：，解得，则从a出口逸出H2的物质的量为，故出口a和b的氢气质量比为。13．（2025·陕西宝鸡·二模）Ⅱ．以CO2和CH4催化重整制备合成气。在密闭容器中通入物质的量均为0.2mol的CH4和CO2，在一定条件下发生上述反应，CH4的平衡转化率随温度、压强的变化如图乙中曲线所示。(4)由图乙可知，压强P1P2(填“>”“<”或“=”，下同)；Y点速率正逆。(5)若容器体积2L，计算点X对应温度下的平衡常数K=。【答案】(4)<>(5)0.04【详解】（4）已知该反应正向是一个气体分子数增大的反应，当温度一定是，增大压强，平衡逆向移动，甲烷的转化率降低，因此p1＜p2；温度一定时，Y点并未达到平衡状态，若要达到平衡状态，需要提高CH4的转化率，即平衡正向移动，因此正＞逆，故答案为：＜；＞；（5）X点甲烷的平衡转化率为50%，消耗n(CH4)=0.2mol×50%=0.1mol，列三段式：，则平衡常数K===0.04，故答案为：0.04；（6）阳极反应为，当电路中通过2mol电子时，产生O2有0.5mol，则标况下的体积为V=n∙Vm=11.2L，阴极上二氧化碳得电子结合氢离子生成乙烯，其电极反应式为。故答案为：11.2；2CO2+12e-+12H+=C2H4+4H2O。14．（2025·福建厦门·二模）新型碳还原白云石()炼镁工艺分为“炼镁”和碳化钙“再生”两阶段，对应的主要反应如下：反应i：

反应ii：

(2)“炼镁”阶段同时发生反应iii：MgO·CaOs+Cs⇌Mgg+CaOs+COg

，已知：，时，反应处于平衡态；时，反应正向自发。反应i和反应iii分别在时，体系温度(℃)与压强变化关系如图。为获得高纯镁应从源头上避免镁蒸气与接触(即抑制反应iii①反应i正向自发的区域位于对应曲线的。(填“上方”或“下方”)②反应iii对应的曲线为(填“L1”或“L2”)，在1400℃时，。(2)“炼镁”阶段同时发生反应iii：

，已知：，时，反应处于平衡态；时，反应正向自发。反应i和反应iii分别在时，体系温度(℃)与压强变化关系如图。为获得高纯镁应从源头上避免镁蒸气与接触(即抑制反应iii发生)，图中阴影区域为最佳工艺条件。①反应i正向自发的区域位于对应曲线的。(填“上方”或“下方”)②反应iii对应的曲线为(填“L1”或“L2”)，在1400℃时，。③从平衡与速率视角综合考虑，阴影区域为最佳工艺条件的原因为。(3)为优化“炼镁”阶段的反应条件，测定不同条件下反应后镁的还原率和如下表。已知：；。实验组别实验1实验2实验3实验4实验5温度/℃12501300135013501350压强/Pa20002000200030004000809710498947287979492①实验3中体积分数为。(保留2位有效数字)②上述五组实验中，产品纯度最高的是实验。(填标号)【答案】(2)①上方②L1③L1和L2两条曲线之间的区域为反应i自发进行、反应iii非自发进行对应的区域；温度越高速率越快；压强越大限度越大(3)①0.058或5.8%②5【详解】（2）①反应i为吸热的熵增反应，反应正向自发，则高温利于自发进行，反应i正向自发的区域位于对应曲线的上方；②由盖斯定律，反应i+反应ii得反应iii：>，时反应正向自发，则相同条件下，反应iii较反应i需要更高的温度，则反应iii对应的曲线为L1，在1400℃时，lgp=3.2，则p总=103.2pa，，则；③L1和L2两条曲线之间的区域为反应i自发进行、反应iii非自发进行对应的区域；温度越高速率越快，压强越大限度越大，所以阴影区域为最佳工艺条件；（3）①由题干可知，反应中生成气体为镁蒸气、CO气体，假设反应前镁元素为100g，由实验3=97%，则生成镁蒸气97g，=104，则生成CO为104g-97g=7g，则实验3中体积分数为；②结合①分析，则上述五组实验中，、差值越小，CO含量越小，则产品纯度越高，故最高的是实验5。15．（2025·山东淄博·三模）甲醇水蒸气催化重整制氢气，涉及主要反应如下：Ⅰ．CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g)

ΔH1=＋49.0kJ·mol-1Ⅱ．CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)

ΔH2=＋90.2kJ·mol-1Ⅲ．CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g)

ΔH3(2)压强P下，向密闭容器中充入等物质的量的CH3OH(g)与H2O(g)，达平衡时，CH3OH的转化率、CO的摩尔分数及CO2的选择性随温度变化的曲线如图乙所示。已知：CO2的选择性。则表示CO2的选择性的曲线是(填标号)；520K时，H2O(g)的平衡转化率为；随温度升高，CO的摩尔分数先降低后升高的原因是。(3)温度T时，向恒容密闭容器中按=1∶1投料，测得起始压强为akPa，加入适量CaO(s)，体系达平衡后，CO2的选择性为80%，CaO对CO2的吸收率为50%，已知温度T时，反应的平衡常数Kp=bkPa，则平衡时，分压p(H2)=kPa；反应Ⅱ的平衡常数Kp=；若向平衡体系中再加入少量CH3OH(g)，重新达平衡后，将(填“增大”“减小”或“不变”)。【答案】(2)L538%520K以下，反应Ⅰ是主反应，520K以上，反应Ⅱ、Ⅲ是主反应(3)7b增大【详解】（2）反应Ⅰ、Ⅲ生成CO2，反应Ⅱ生成CO，温度升高，反应Ⅰ、Ⅱ（吸热）正向移动，反应Ⅲ（放热）逆向移动，初始时，随着温度的升高，反应Ⅰ占主导，CO2选择性升高，温度升高到一定程度后，反应Ⅲ占主导，平衡逆向移动，CO2选择性逐渐降低，故表示CO2选择性的曲线是L5；由图可知520K时，CH3OH的转化率为40%，CO2的选择性为95%，设起始CH3OH和H2O的物质的量都为1mol，生成CO2的物质的量为xmol，生成CO的物质的量为ymol，则，x+y=0.4，解得x=0.38，y=0.02，即反应Ⅰ消耗CH3OH为0.38mol、消耗水0.38mol，反应Ⅱ消耗CH3OH为0.02mol，所以H2O的平衡转化率为；随温度升高，520K以下，反应Ⅰ是主反应，520K以上，反应Ⅱ、Ⅲ是主反应，故CO的摩尔分数先降低后升高；（3）已知温度T时，反应的平衡常数，即平衡时，由于CaO对CO2的吸收率为50%，即反应Ⅰ生成的，温度T时，向恒容密闭容器中按=1∶1投料，测得起始压强为akPa，即，体系达平衡后，CO2的选择性为80%，则，解得，由C守恒可得，由Ⅰ．CH3OH(g)＋H2O(g)3H2(g)＋CO2(g)、Ⅱ．CH3OH(g)CO(g)＋2H2(g)可知，；反应Ⅱ的平衡常数；若向平衡体系中再加入少量CH3OH(g)，由于温度未发生变化，则不变，加入CH3OH(g)使得增大，故重新达平衡后，增大。16．（2025·山西·三模）(4)实验室产生的尾气可先用氧化，然后再用烧碱溶液吸收，现将、和通入密闭容器中，在T℃、压强为条件下发生反应：①

②平衡时，求反应②的平衡常数(用含的代数式表示)。【答案】(4)【详解】（4）设消耗为，生成为。根据可得出，经计算，。平衡后气体总物质的量为，，。17．（2025·青海西宁·二模）工业含硫烟气污染大气，研究烟气脱硫具有重要意义。还原脱硫主要反应如下：反应Ⅰ：

反应Ⅱ：

(4)在一定温度下，压强为100kPa的恒压密闭容器中充入1mol、1mol、4molHe发生反应Ⅰ和Ⅱ。反应达到平衡时，的转化率为60%，CO的物质的量为0.2mol。反应Ⅰ的平衡常数（为用分压表示的平衡常数。列式即可，无需化简）；若保持压强不变，充入1mol、1mol、2molHe发生反应Ⅰ和Ⅱ，达到平衡时的平衡转化率60%（填“>”“<”或“=”）。【答案】(4)<【详解】（4）反应达到平衡时，SO2转化率为60%（剩余物质的量为0.4mol），CO的物质的量为0.2mol，列出如下三段式：，，平衡时气体总物质的量n=(0.4+0.6+0.6+0.6+0.2+0.2+0.2+4)mol=6.8mol，故反应Ⅰ的压强平衡常数为Kp=；反应Ⅰ和Ⅱ均为气体体积增大的反应，当He的物质的量变为2mol，恒压下，对于反应Ⅰ和Ⅱ来说相当于加压，平衡逆向移动，故SO2转化率小于60%；18．（2025·贵州毕节·二模）为应对全球气候变暖等环境问题，碳捕集、利用和封存（CCUS）技术得到了越来越多的关注。加氢制甲醇既可实现资源化利用，也可实现可再生能源的化学储存，是一种重要的CCUS技术。回答下列问题(1)200℃时，加氢制甲醇主要发生下列反应：

(3)一定压强条件下，催化剂A和催化剂B在不同温度下的催化性能分别如图1、2所示，应选用的催化剂是（填“A”或“B”），理由是。(4)200℃、压强为的条件下，在恒容密闭容器中加入催化剂、和反应并达到平衡状态，测得反应的数据如图1，平衡转化率为，甲醇选择性为80%，计算主反应在该温度下的分压平衡常数。［列出计算式即可，分压总压物质的量分数，甲醇选择性］【答案】(3)A200℃下，使用催化剂A，的转化率更高，的选择性更大(4)或【详解】（3）200℃下，使用催化剂A，的转化率更高，的选择性更大，应选用的催化剂是A。（4）200℃、压强为的条件下，在恒容密闭容器中加入催化剂、和反应并达到平衡状态，平衡转化率为，甲醇选择性为80%，则平衡时n(CO2)=1mol-1mol×0.08=0.92mol，n(甲醇)=0.08mol×0.8=0.064mol，n(CO)=0.08mol×0.2=0.016mol，由O原子守恒可知，n(H2O)=2mol-0.92mol×2-0.064mol-0.016mol=0.08mol，由H原子守恒可知，n(H2)=，气体总物质的量为2.792mol+0.92mol+0.016mol+0.08mol+0.064mol=3.872mol，则主反应在该温度下的分压平衡常数Kp=或。（5）根据Arrhenius方程（，是速率常数，是定值，是活化能，是气体常数，是绝对温度）可知，lnK=，根据图示，直线M较N平缓，可知Ea小，反应速率快，所以催化效率高的是M，则催化剂B对应的曲线是N；19．（2025·陕西渭南·二模）工业上先将金红石()转化为，再制得在医疗等领域具有重要用途的金属钛(Ti)。(1)转化为有直接氯化法和碳氯化法。在1000℃时反应的热化学方程式及其平衡常数如下：(i)直接氯化：

，(ii)碳氯化：

，①反应的Kp=。(4)800℃时，向固定体积的密闭容器中加入与3mol碳粉，通入进行碳氯化反应，同时发生副反应，生成气体，经过处理得到成品。若反应进行30min时达到平衡状态，此时C和Cl2分别为1.8mol和0.2mol，且CO和CO2的体积分数相同。①TiO2的平衡转化率为。②若起始总压强为6MPa，则平衡时的总压强为MPa，反应ii的Kp=MPa(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。【答案】(1)1.2×1014(4)90%6.924.3【详解】（1）①由盖斯定律可知，反应(ii)-反应(i)可得，则Kp=1.2×1014；（4）①根据已知条件列出“三段式”3-2x-y=1.8，2-2x-2y=0.2，解得x=0.3，y=0.6，TiO2的平衡转化率为=90%；②若起始总压强为6MPa，则平衡时的总压强为，反应ii的Kp==24.3Mpa。20．（2025·河北保定·二模）(5)用丙烷制乙烯的反